CN100379332C - 一种户外型机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机柜，更具体的说是一种户外型机柜，包括独立空间的设备仓和风道，风道与设备仓之间设置有风道板；风道由风道板与柜体外壁形成与设备仓不连通的空间，形成风道的柜体外壁上设置有风扇和进风口。当风扇工作时，冷空气由进风口进入机柜的风道中，又从柜顶的抽风扇排出。而设备仓内的元器件产生的热量传导到金属的风道板上，风道板上的热量利用低温流动的空气不断的通过风扇带出机柜体外，从而达到冷却目的。本发明提供的机柜具有高密闭性，且重量轻、搬运及拆装方便，同时结构简单、制造成本低的特点。

Description

一种户外型机柜

技术领域

本发明涉及一种机柜，更具体地说，涉及一种通过设置风道、风扇利用外界低温空气流动实现柜仓内元件冷却的户外型机柜。

背景技术

户外能源类机箱机柜作为承载电力系统能源及控制产品元器件的主体，不仅要求外形美观、方便实用，而且要求具有一定的机械性能、安全防护性能、电磁屏蔽性能。同时，由于户外使用，还应该具有良好的密闭性，以便很好的抗生物、化学、机械活性物质的侵蚀。对于应用在湿、热地区的产品，还要具有好的防腐蚀性能。在防护的同时，由于电器产品在工作中会产生较大的热量，该类机柜又需要好的散热性能。

目前，国内外生产户外能源机柜的厂家在设计机柜时，柜体一般采用通风冷却系统实现柜内元件的冷却。通风冷却系统一般由内外双循环风道及热交换器构成，其中热交换器内针对内外循环风道分别设置风扇。如图1所示现有技术中一种户外能源机柜的结构，包括柜体1，以及置于主设备仓内顶部的热交换器6；如图1所示，柜体1利用隔板4分成上下两个空间单元，上部是设备仓2，下部是电池仓3。其中双循环风道的外循环风道在柜体上设置有进风口5，当设置于热交换器6外循环出风口12处的风扇工作时，通过进风口5吸收外部低温空气，低温空气再通过如图2所示的热交换器6上的外循环进风口11进入热交换器，而后加热的气流通过外循环出风口12排出。同时，当设置于热交换器6内循环出风口14处的风扇工作时，设备仓内的热气流通过热交换器6的内循环进风口13进入热交换器，冷气流通过热交换器6的内循环出风口14排入设备仓内，用于冷却工作中发热的设备。位于热交换器6外循环出风口12处的风扇与位于热交换器6内循环出风口14处的风扇可同时工作。此外，热交换器6内设置有多层铝制散热片，其散热冷却的过程主要是通过内循环热气流不断的将热量传导于散热片上，外循环冷气流又将热量带出柜外。

同时，热交换器的实现通常需要设计一个专用的盒体与风道相连，从而造成柜体结构复杂。又因为柜体增加了风道冷却系统的热交换器及其附件，机柜体的重量增加，造成搬运困难、安装不便，同时增加了制造成本。

美国专利文献US005856909A中公开了一种利用套设在一起的外围墙和内围墙之间的环形空间形成风道，其两端使用端板封闭，再将设备放置在内围墙中，利用环形风道中的空气流动对设备进行冷却散热；但这种结构只适用于特定设备的放置，对于配有电源仓和柜门的机柜来说，设备仓底部通常需要与电源仓连线，因此设备仓底部通常不便设置风道，而前端设置的需要经常启闭的柜门上也不太容易设置风道。

此外，现有技术中其他种类户外机柜或能源柜的风道通常采用风道结构件与机柜侧壁焊接构成，不但风道结构件容易变形，而且增加了柜体重量，特别是在构件喷涂的情况下会产生部分喷涂不到的死角，同时抗腐蚀能力降低。

发明内容

本发明提供了一种在柜顶设置风扇、在柜体左、右、后部设置简易的冷却风道的户外型机柜；本发明的户外型机柜解决了现有技术中配有电池仓和柜门的能源型机柜密闭性能不高、存在易腐蚀的死角，且柜体笨重、搬运困难、安装不便、制造成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供一种户外型机柜，包括柜体，所述柜体包括风道、设备仓、电池仓和柜门，所述风道与设备仓是由风道板隔成互不连通的空间；风道包括侧风道和顶风道；由柜体左侧壁板与位于左侧的风道板、柜体右侧壁板与位于右侧的风道板及柜体后部壁板与位于后部的风道板这三组中的至少一组形成所述侧风道，由柜体顶部与位于顶部的风道板形成所述顶风道；所述侧风道与顶风道连通；所述柜体顶部设有与所述顶风道连通的风扇；所述形成侧风道的壁板上设置有至少一个进风口；设备仓由包括设备仓底板在内的壁板及风道板构成。

本发明的户外型机柜的进一步改进在于，所述设备仓设置有风道安装板；所述风道板铆接或焊接于所述风道安装板上。

本发明的户外型机柜的进一步改进在于，所述风道板采用铝板或钢板制成。

本发明的户外型机柜的进一步改进在于，进风口的面积是所述风扇出风口面积的1.5～2倍。

本发明户外型机柜采用上述设计，利用冷却风系统在独立封闭的风道内利用外界低温空气的对流传热作用冷却作为散热片的风道板，从而实现柜仓内工作设备的冷却。具有进风面积大，冷却效果好的特点；由于采用可装卸的风道板不会出现死角，而且由于风道独立增强了柜体的密闭性，具有耐腐蚀强的特点；而且，本发明户外型机柜由于采用铝制风道板，具有重量轻、便于安装、耐腐蚀的特点；而风道板的安装采用铆接形式，使风道板不易变形而且抗腐蚀能力进一步加强；此外，本发明户外型机柜由于结构简单，没有散热器从而降低了制造成本，又具有简单易行的特点。

附图说明

图1是现有技术中一种户外型机柜组装热交换器的整体立体示意图；

图2是图1所示户外型机柜的热交换器立体示意图；

图3是本发明户外型机柜未安装风道板情况下的立体结构示意图；

图4是本发明户外型机柜安装风道板构成风道情况下的立体结构示意图；

图5是本发明安装有风道板的户外型机柜的主视图；

图6是图5中的A-A向剖视图；

图7是图5中的B-B向剖视图；

图8是图7中的D-D向剖视图；

图9是图7中C处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例详细说明本发明户外型机柜的结构及操作方法。本发明的户外型机柜的结构也适用于需要此种结构的一般机柜上。

如图3所示本发明户外型机柜在未装风道板情况下的立体结构示意图。结合图4说明，图3中的户外型机柜柜体1分上下两个仓，分别为电池仓3和主设备仓2；两仓之间利用设备仓底板即图中的中间隔板4隔开，该柜体还包括遮住上述两个仓的柜门。图中，在主设备仓内左右侧壁以及仓的后部、上部设置有风道安装板9，风道安装板9的作用是用于安装风道板7(如图4所示)；本实施例中，风道安装板9和中间隔板4与机柜体1可以是焊接到一起，此种方式既可以方便安装又可以减轻重量。此外，本机柜的左、右侧壁及后部壁板上设置有进风口5，其方式可以采用百叶窗的结构或者网状结构。在本发明机柜的顶部还设置有两个风扇8，用于抽吸风道内的空气，将空气向柜外排出；风扇的安装方式既可以如图所示安装二个，也可以安装一个或多个，其规格、数量由主设备仓仓内设备的总功率决定，本实施例中选用的风扇型号为AFB1248HE。而且，风扇还可以安装于机柜的左右侧壁或后侧壁上，此时，进风口相应安装于机柜的其他壁板及顶部的一个或多个外壁上，由于进风口设置于风道上，相应地安装必要的风道板即可。针对图中的机柜，其进风口5的安装也可根据需要设置在柜体左、右侧壁及后壁的一个或多个壁板上，例如，在柜体顶部设置风扇，在设备仓的左部、右部设置风道，相应的进风口设置于柜体的左右侧壁上；其方式还可以是：在柜体顶部设置风扇，在设备仓的左部设置风道，相应的进风口设置于柜体的左侧壁上；或者在柜体顶部设置风扇，在设备仓的右部设置风道，相应的进风口设置于柜体的右侧壁上；或者在柜体后部壁板设置风扇，在设备仓的左部设置风道，相应的进风口设置于柜体的左侧壁上，同时在设备仓上部设置风道，在柜体顶部设置进风口；或者在柜体左侧壁板设置风扇，在设备仓的右部设置风道，相应的进风口设置于柜体的右侧壁上，同时在设备仓上部设置风道，而此时柜体顶部既可以设置进风口也可以不设置进风口；本发明的方案不仅仅限于以上方式，还可以有其他形式的组合。而图3所示的实施例所采用的三面进风方式具有进风面积大、冷却可靠的特点。此外，通常进风口5的面积是风扇8出风口面积的1.5～2倍较为适宜，也可根据需要适当变化。本发明的户外型机柜充分保证了风道内侧与主设备仓密封性能，设备仓内可以达到IP55的防护等级。

图4给出了本发明户外型机柜安装有风道板情况下的立体结构示意图，图中，本发明机柜主设备仓2内安装有风道板，该风道板采用表面经氧化处理折弯后的铝板连接于柜体上的风道安装板9上(如图3所示)，其安装方式为如图9的铆接方式实现，铝制的风道板具有重量轻，抗腐蚀性强，导热性好的特点。风道板不但可以采用铝板，还可以采用钢板，其安装方式也可以利用直接焊接喷涂或喷涂后铆接。其中铆接方式较焊接方式具有减轻柜体重量、风道板不易变形且抗腐蚀能力强，散热性能好的特点。在本发明的户外型机柜的主设备仓2的左右侧壁以及上部后部安装上述的风道板7，这些风道板7与中间隔板4形成了密闭的主设备仓，而风道板7与柜体的外壁以及中间隔板4之间形成独立空间的风道。左、右及后部风道互相连通形成一个立体空间，并与机柜体上部的风道相互连通。

通过图5至图9进一步说明本发明户外型机柜的结构情况。图5给出了本发明安装有风道板的户外型机柜的主视图；图6给出了图5中A-A向剖视图。如图6所示，柜体1顶部风扇8在工作的情况下，外界冷空气在抽风扇8的作用下从设置于后壁板和左右侧壁的进风口进入柜体后部的风道21中，如箭头方向所示，冷空气在对主设备仓后部的风道板冷却后，升温的热空气由柜体顶部的抽风扇排出。图7给出了图5中B-B向剖视图，图中可看到机柜左右侧壁以及后壁与机柜外壁之间形成封闭风道的结构，如位于左侧的风道22、位于右侧的风道23及后部风道21。图8是图7中的D-D向剖视图，如图可示，柜体1顶部风扇8在工作的情况下，外界冷空气在抽风扇8的作用下从设置于左侧壁的进风口及右侧壁的进风口分别进入位于柜体左部的风道22及右部的风道23中，如箭头方向所示，冷空气在对主设备仓左侧及右侧风道板冷却后，升温的热空气由柜体顶部的抽风扇排出。图9给出了图7中C部分的风道板7与柜体上的风道安装板9铆接方式图。

基于上述设置有独立空间风道的户外型机柜，其进一步改进是可以将风道的转角处设置成过渡的圆角或斜的倒角形式，此方式可以减小冷却过程中流动空气的阻力，并进一步杜绝死角的存在。

本发明户外型机柜，在顶部风扇工作的情况下，冷风由机柜侧壁左、右、后三个方向通过进风口进入机柜的风道中，又从柜顶的抽风风扇排出。柜仓内的元器件工作过程中产生的热量传导到金属的风道板上，风道板上的热量利用低温流动的空气不断的通过风扇排出机柜体外；这种方式下，主设备仓内热空气的热量不断的通过风道铝板传给流动的低温空气，从而达到本发明户外型机柜或能源柜的冷却。

Claims (6)

1.一种户外型机柜，包括柜体(1)，其特征在于，所述柜体(1)包括风道、设备仓(2)、电池仓和柜门，所述风道与设备仓(2)是由风道板(7)隔成互不连通的空间；风道包括侧风道和顶风道；由柜体左侧壁板与位于左侧的风道板、柜体右侧壁板与位于右侧的风道板及柜体后部壁板与位于后部的风道板这三组中的至少一组形成所述侧风道，由柜体顶部与位于顶部的风道板形成所述顶风道；所述侧风道与顶风道连通；所述柜体顶部设有与所述顶风道连通的风扇(8)；所述形成侧风道的壁板上设置有至少一个进风口；设备仓(2)由包括设备仓底板在内的壁板及风道板(7)构成。

2.根据权利要求1所述户外型机柜，其特征在于，所述设备仓(2)设置有风道安装板(9)；所述风道板(7)铆接于所述风道安装板(9)上。

3.根据权利要求1所述户外型机柜，其特征在于，所述设备仓(2)设置有风道安装板(9)；所述风道板(7)焊接于所述风道安装板(9)上。

4.根据权利要求1所述户外型机柜，其特征在于，所述风道板采用铝板制成。

5.根据权利要求1所述户外型机柜，其特征在于，所述风道板采用钢板制成。

6.根据权利要求1～3任一要求所述户外型机柜，其特征在于，所述进风口(5)的面积是所述风扇(8)出风口面积的1.5～2倍。

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